本文關(guān)鍵詞：附加氣室容積可調(diào)空氣懸架剛度和阻尼控制

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【摘要】：車輛懸架系統(tǒng)的主要功能是連接底盤和路面,并緩沖由于路面不平而引起的車身振動,從而提高車輛行駛平順性和乘坐舒適性。為提高車輛行駛性能,相關(guān)學(xué)者對懸架系統(tǒng)中的剛度和阻尼進(jìn)行大量試驗(yàn)和研究。傳統(tǒng)空氣懸架的剛度是不可調(diào)的,而附加氣室容積可調(diào)空氣懸架可通過改變附加氣室容積達(dá)到調(diào)節(jié)懸架剛度的目的,從而提高車輛的行駛平順性。本文以附加氣室容積可調(diào)空氣懸架為研究對象,分別運(yùn)用模糊控制理論和動態(tài)迭代跟蹤算法控制懸架的剛度和阻尼,以提高車輛在典型工況下的行駛平順性。首先,基于工程熱力學(xué)、空氣動力學(xué)和流體力學(xué)理論知識建立附加氣室容積可調(diào)空氣彈簧系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并將該彈簧模型以彈簧力的形式引入1/4車輛模型和整車模型,根據(jù)某款大客車參數(shù)搭建附加氣室容積可調(diào)空氣懸架1/4車輛試驗(yàn)臺架,并對所建的附加氣室容積可調(diào)空氣懸架仿真模型試驗(yàn)驗(yàn)證。其次,對附加氣室容積可調(diào)空氣懸架剛度(附加氣室容積)和減振器阻尼進(jìn)行多目標(biāo)尋優(yōu)。基于車輛行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和輪胎接地性之間的矛盾,選取簧載質(zhì)量加速度、懸架動行程和輪胎動載荷為評價(jià)指標(biāo),以附加氣室容積和減振器阻尼為優(yōu)化變量,建立附加氣室容積可調(diào)空氣懸架系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù);使用線性加權(quán)和法將優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變?yōu)閱文繕?biāo)優(yōu)化問題,再利用層次分析法確定各項(xiàng)子目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù);最后在MATLAB中編寫遺傳算法程序,對典型工況下懸架系統(tǒng)的剛度(附加氣室容積)和減振器阻尼尋優(yōu)。最后,在模糊控制理論和動態(tài)迭代跟蹤控制進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,通過MATLAB/Simulink中的模糊邏輯工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)設(shè)計(jì)整車附加氣室容積可調(diào)空氣懸架的模糊推理系統(tǒng)(FIS),然后將模糊推理系統(tǒng)嵌入到模糊邏輯控制器(Fuzzy Logic Controller)中進(jìn)行系統(tǒng)剛度(附加氣室容積)控制,同時運(yùn)用動態(tài)迭代跟蹤算法控制系統(tǒng)減振器阻尼。仿真結(jié)果表明:采用控制的半主動懸架相比于被動懸架在多工況下的行駛平順性得到有效提升,達(dá)到預(yù)期的控制目的,所設(shè)計(jì)的整車控制器對于提升車輛的平順性效果顯著。
【關(guān)鍵詞】：空氣懸架 附加氣室 行駛平順性 模糊控制 動態(tài)迭代跟蹤
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題來源10
• 1.2 研究背景和意義10-12
• 1.2.1 研究背景10-11
• 1.2.2 研究意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 半主動空氣懸架研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-16
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容15
• 1.4.2 技術(shù)路線15-16
• 第二章 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架建模與試驗(yàn)16-30
• 2.1 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架結(jié)構(gòu)與工作原理16
• 2.2 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架整車建模與試驗(yàn)驗(yàn)證16-21
• 2.2.1 空氣彈簧數(shù)學(xué)模型16-17
• 2.2.2 附加氣室數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.2.3 連接管路數(shù)學(xué)模型18-20
• 2.2.4 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架 1/4 車輛動力學(xué)模型20-21
• 2.3 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架臺架試驗(yàn)21-25
• 2.3.1 臺架試驗(yàn)搭建21-23
• 2.3.2 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架 1/4 車輛動態(tài)特性試驗(yàn)23-25
• 2.4 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架7自由度整車模型25-27
• 2.5 隨機(jī)路面激勵模型27-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架剛度和阻尼尋優(yōu)30-42
• 3.1 懸架性能評價(jià)指標(biāo)和多目標(biāo)優(yōu)化30-32
• 3.1.1 懸架性能評價(jià)指標(biāo)30
• 3.1.2 構(gòu)建評價(jià)函數(shù)的方法30-32
• 3.2 半主動懸架剛度和阻尼多目標(biāo)優(yōu)化32-36
• 3.2.1 評價(jià)函數(shù)的構(gòu)建32-33
• 3.2.2 目標(biāo)函數(shù)加權(quán)系數(shù)的確定33-34
• 3.2.3 設(shè)計(jì)變量的選取34-35
• 3.2.4 約束條件的建立35-36
• 3.3 遺傳算法優(yōu)化36-40
• 3.3.1 遺傳算法參數(shù)設(shè)置38
• 3.3.2 剛度（附加氣室容積）和阻尼優(yōu)化結(jié)果38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第四章 懸架剛度模糊控制和阻尼動態(tài)迭代跟蹤控制42-59
• 4.1 剛度（附加氣室容積）的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制42-43
• 4.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理42-43
• 4.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制的結(jié)合43
• 4.2 Sugeno型模糊控制器設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)的確定43-44
• 4.2.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44
• 4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計(jì)44-47
• 4.4 附加氣室容積可調(diào)空氣懸架阻尼動態(tài)迭代跟蹤控制47-55
• 4.4.1 傳統(tǒng)迭代算法47-48
• 4.4.2 提出迭代方法及驗(yàn)證收斂性48-51
• 4.4.3 確定阻尼迭代式51-54
• 4.4.4 動態(tài)迭代跟蹤控制實(shí)現(xiàn)54-55
• 4.5 控制系統(tǒng)仿真分析55-58
• 4.5.1 混合隨機(jī)路面激勵的仿真模型55-56
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 攻讀碩士期間的主要研究成果67

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1026672